Построение механической характеристики асинхронного электродвигателя

Для оценки свойств любого электродвигателя (ЭД) осуществляют построению механической характеристики. Механическая характеристика электродвигателя описывает определенную зависимость между электромагнитным моментом и частотой скольжения, либо вращения. Скольжение – показывает, насколько частота вращения магнитного поля обгоняет частоту вращения ротора ЭД.

Благодаря наличию механической характеристики ЭД, можно определить к какому типу электроустановки подходит двигатель, на каком участке будет устойчивая его работа, появляется возможность оценить перегрузочную способность и т.п.

Построение механической характеристику для электродвигателя типа 4A90L4У3

Основные параметры электродвигателя можно взять из паспорта на ЭД.

n1 = 1500 об/мин
Pн = 2.2 КВт
nн = 1425 об/мин
η = 80 %
cosφ = 0.83
Mmax/Mн = λ = 2,2

Для построения, кроме паспортных параметров, нам потребуется вычислить скольжение и номинальный момент.

формула расчета скольжения и номинального момента электродвигателя

Теперь можно вычислить момент и критическое скольжение, коэффициент λ возьмем из паспортных данных

формула расчета момента и критического скольжения асинхронного ЭД

Итак, мы вычислили основные точки характеристики электродвигателя, но для её построения их очень мало. Поэтому воспользуемся упрощенной формулой Клосса и узнаем моменты для еще нескольких значений скольжений. Упрощенная формула Клосса приведена на рисунке ниже:

упрощенная формула клосса

Для удобства рекомендую заполнить таблицу, как в образце ниже.

Таблица точек полученных по формуле Клосса

Теперь можно посчитать для каждого значения скольжения частоту вращения и момент. Допустим, для значения 0.2 из таблицы выше:

M=2×32.43/(0.2/0.21+0.21/0.2)=32.39 H×м

Частоту вращения узнаем из формулы для определения скольжения:

n=n0×(1-s)=1500(1-0.2)=1200 оборотов в минуту

Аналогично находим остальные значения. Т.к формула довольно сильно упрощенна, значения могут несколько отличаться от реальных, что в принципе не критично.

Далее приступаем к построению механической характеристики электродвигателя.

график зависимости момента от скольжения асинхронного ЭД

График зависимости частоты оборотов от момента, представлен на рисунке ниже:

График зависимости частоты оборотов от момента асинхронного ЭД